Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
I. ĐỊNH LUẬT MALUS ĐỐI VỚI KÍNH PHÂN CỰC VÀ KÍNH PHÂN TÍCH

I. ĐỊNH LUẬT MALUS ĐỐI VỚI KÍNH PHÂN CỰC VÀ KÍNH PHÂN TÍCH

Tải bản đầy đủ - 0trang

Sóng phân cực dọc theo

qua 1 cách hồn tồn .





v



bị kính phân cực hấp thụ còn sóng phân cực theo





u



sẽ truyền



Biên độ E ở lối ra do đó sẽ bằng E ocosθ còn cường độ I sẽ tỉ lệ với bình phương biên độ

và bằng Iocos2θ .

Minh chứng định lý Malus bằng thực nghiệm : ghi nhận các giá trị lux kế v tương ứng

với sự thay đổi góc θ tương đối giữa kính phân cực và kính phân tích. Hãy vẽ và minh

họa đầy đủ đồ thị v (cos2θ)

(Xem bảng số liệu)

II.



THÍ NGHIỆM NHẬN BIẾT BẢN λ/2 VÀ λ/4

(D) (C)

Nguồn sáng (A) (A)



(P)

(A)



(A)

(A)



Màn ảnh



Lux kế



Hình 2

Ta có một nguồn khơng phân cực, hai kính phân cực (P) và (A) và hai bản bất đẳng

hướng L1, L2 . Để cải thiện chất lượng các quan sát ta tạo ảnh của màn chắn của nguồn

lên màn ảnh theo hình 2.



Bắt chéo (P) và (A) làm sao để thấy rằng L1 là có tác dụng quang học ?



Kính phân cực (P) và kính phân tích (A) được đặt vng góc nhau . Cường độ sóng

truyền hầu như bằng khơng khi khơng có bản bất đẳng hướng L1 . Khi có L1 , nếu

4



phương L1 không trùng với phương đặc trưng của P hoặc của A thì kính phân tích sẽ cho

ra ánh sáng có cường độ khơng thể bỏ qua được => L1 có tác dụng quang học .



Quay L1 trên giá đỡ và tìm vị trí sao cho chiếu sáng trên màn là bằng khơng (ta ký

hiệu vị trí này là vị trí O). Quay L1 góc 450 từ vị trí O, tiếp theo quay kính phân

tích. Ta quan sát được gì? Lý luận và kết luận về tính chất của bản L1.



Ở vị trí O , đường trung hòa của bản L1 sẽ trùng với các phương của (P) và (A) . Ta xoay

L1 góc 450 rồi xoay kính phân tích cùng chiều .

TH1 : Ta thu được ánh sáng có cường độ sáng giảm dần khi xoay kính phân tích tới 90 0

thì sóng ánh sáng bị triệt tiêu , lúc này L1 là bản nửa sóng ( λ/2 ) .



TH2 : Ta khơng triệt tiêu được sóng ánh sáng , cường độ của nó tăng dần khi xoay kính

phân tích , đạt cực đại với góc quay bằng 900 , lúc này L1 là bản một phần tư sóng ( λ/4 )



y

y



x



A

5



A



Ta quay về vị trí O. Quay L1 góc 300. Cần quay (A) bao nhiêu để thấy chiếu sáng

là cực tiểu? Cực tiểu này có bằng 0? Giải thích thí nghiệm trước và kiểm tra một

lần nữa tính chất của L1.



TH1 : L1 là bản nửa sóng :



Quay (A) góc 600 để có ánh sáng là cực tiểu , trong trường hợp này , cực tiểu bằng 0 .



TH2 : L1 là bản một phần tư bước sóng :



Quay (A) 1 góc 300 để có ánh sáng qua (A) là cực tiểu , cực tiểu không bằng 0 .

6



Làm lại thí nghiệm trước và giải thích trong trường hợp thay L1 bằng L2.



III.



TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH MỘT NGUỒN SÁNG PHÂN CỰC ELLIPSE

Cho một phân cực ellipse









E ( x, y, z , t ) = a cos( ωt − kz ) e x + b cos( ωt − kz ) e y



phân cực P có phương phân cực

ellipse này. Ta ký hiệu

kính phân cực





E





u POL



 

ϕ = ( u x , u POL )



. Một kính



trong mặt phẳng xy được chiếu bởi dao động



. Biểu diễn sự chiếu sáng thu được ở đầu ra của



theo a, b, ϕ (a>b).









E ( x, y, z , t ) = a cos( ωt − kz ) e x + b cos( ωt − kz ) e y



Ta có :

. Độ lệch pha α=0 nên đây là trường

hợp đặc biệt phân cực thẳng chứ không phải phân cực ellipse thuần túy .

Chiếu lên phương phân cực





u POL



thì ở đầu ra của kính phân cực , ta có :







E ra = [a cos( ωt − kz ) cos ϕ + b cos( ωt − kz ) sinϕ ].u POL



.



a.cos(ωt-kz)



Trong trường hợp tổng quát :







E ( x, y, z , t ) = a cos( ωt − kz ) e x + b cos( ωt − kz − α ) e y



với α ≠ 0 để đây thật sự là 1 phân cực



ellipse .





E ra = [a cos( ωt − kz ) cos ϕ + b cos( ωt − kz − α ) sinϕ ].u POL



Xác định tỉ lệ







E min / E max



theo hàm của a và b.

7



.



Ta có :







E min = b.u POL







E max = a.u POL





E min / E max





b

a



= 



I min b 2

=

I max a 2



Theo những phương nào ta có

Ta có :

-





E min









E max



?







E ra = [a cos( ωt − kz ) cos ϕ + b cos( ωt − kz − α ) sinϕ ].u POL







E min = b.u POL





E max = a.u POL



φ=900

 φ=00



 Sắp xếp thí nghiệm như hình 2.

Đặt bản λ/4 xác định được từ phần trên ở giữa (P) và (A). Quay bản ứng với góc tăng

dần 150 từ vị trí O, tiếp theo quay kính phân tích và dùng lux kế để xác định v min /vmax.

Giải thích hiện tượng dựa vào tính chất của sự phân cực của bản λ/4. Tính tốn giá trị lý

thuyết của vmin /vmax dựa vào cường độ sáng của ánh sáng phân cực thẳng trước bản bất

đẳng hướng và lập bảng so sánh với giá trị đo được. Biện luận kết quả so sánh.



Ta có :



v min b 2

= 2 = tan 2 α

v max a



(a>b)

8



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

I. ĐỊNH LUẬT MALUS ĐỐI VỚI KÍNH PHÂN CỰC VÀ KÍNH PHÂN TÍCH

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×